Son dada, c'est le cheval. Celui qu'il ne montera jamais mais dont il remonte l'espace-temps. Ludovic Orlando est paléogénéticien. Avec son équipe, il a séquencé le plus ancien génome connu à ce jour, celui du genre Equus à partir d'un vieux bout d'os exhumé du pergélisol canadien. Un travail colossal (trois années) qui permet d'éclairer l'histoire évolutive du cheval donc, mais aussi du zèbre, de l'hémione ainsi que de l'âne. Le fossile a environ 700 000 ans, "soit 140 fois le temps qui nous sépare de la construction des premières pyramides d'Egypte", écrit-il dans L'ADN fossile, une machine à remonter le temps qui vient de sortir aux éditions Odile Jacob (250 p., 22,9 ¤).
Cette découverte fondamentale pour nos amis canassons révèle surtout les incroyables possibilités du séquençage génomique pour explorer le passé. Il révolutionne l'archéologie, l'histoire, la démographie, l'ethnographie, la paléontologie, etc. C'est dans ce dernier domaine que cette technologie a acquis ses lettres de noblesse. Grâce aux travaux de Svante Pääbo, nous savons désormais que nous portons en nous de 1 à 2% de gênes issus de notre lointain cousin, l'homme de Neandertal qui peuplait l'Europe il y a encore 35 000 ans et qui n'avait rien de la brute épaisse telle que les préhistoriens l'ont longtemps décrit.
Avec lui, Homo sapiens s'est accouplé pour nous rappeler que "nous sommes tous issus de métissages successifs et que l'image de l'évolution n'est pas celle d'un arbre avec de multiples branches qui ne pourraient plus se rencontrer une fois séparées", explique placidement Ludovic Orlando. Mieux, des portions de génomes issus des néandertaliens nous ont permis de mieux combattre certaines maladies. "On parle d'introgressions adaptatives, c'est-à-dire que même éteint, notre vieux cousin a biologiquement contribué à notre survie", ajoute le chercheur. A l'inverse, il pourrait avoir aussi contribué à l'émergence de pathologies bien contemporaines (dépressions, syndromes du comportement, obésité).
"Nous pouvons remonter jusqu'à 1,5 million d'années"
Le Français doit beaucoup à Neandertal. Alors qu'il était étudiant en biologie moléculaire à l'Ecole normale supérieure (ENS) de Lyon, il tombe par hasard sur un article relatant les premiers travaux de Pääbo. "Ce fut pour moi une révélation, se souvient-il. J'étais aussi passionné d'histoire, mais me lancer dans la discipline de l'évolution m'est apparu comme une évidence". En 2010, il part à Copenhague (Danemark) pour créer le Center for GeoGenetics. Il s'intéresse aux premiers habitants du Groenland et se fait remarquer parmi l'équipe qui va séquencer le génome d'un individu, baptisé Inuk. "En 2010, les technologies de la paléogénétique étaient encore balbutiantes si bien que nous avons testé beaucoup de choses et nous avons eu aussi de la chance."
Le paléo-esquimau devient ainsi le premier homme du passé entièrement séquencé. L'ADN révéla ses principales caractéristiques : son âge (autour de 4 000 ans), la couleur de ses yeux (noisette), celle de sa peau (basanée), son groupe sanguin, etc. Tout cela à partir d'un simple... cheveu. "En une décennie, notre discipline n'a cessé de faire des progrès fulgurants", souligne Ludovic Orlando. Grâce à une meilleure maîtrise de l'extraction de l'ADN, certains fossiles sont plus exploitables et, surtout, les technologies de séquençage permettent d'aller plus vite pour moins cher. "Nous avons changé de paradigme : les machines actuelles peuvent traiter plusieurs milliards de séquences en un jour contre une centaine au maximum lorsque je faisais ma thèse. C'est aussi grâce à ce saut quantitatif que la recherche sur le Sars-CoV-2 a été aussi rapide. Il y a dix ans, il aurait fallu 1 000 laboratoires pour réaliser ce qu'un demi-laboratoire fait aujourd'hui."
Résultat ? "Nous sommes en train de réécrire le grand atlas de l'humanité depuis 50 000 ans : par où Homo sapiens est-il passé, avec qui s'est-il mélangé, etc." Quitte à déranger. C'est la mésaventure vécue en 2018 par Ian Barnes, un professeur du Musée d'histoire naturelle de Londres, après avoir décrypté le génome de l'homme de Cheddar dont le squelette quasi complet remonte à 9000 ans. En révélant que l'un des ancêtres des Britanniques avait la peau foncée, il fut victime de nombreuses injures de la part des suprémacistes blancs. Idem chez nos amis suédois avec la tombe d'un des plus grands guerriers Vikings régulièrement célébré qui renfermait, après analyse génétique... une femme ! "Ma science est celle du passé, mais elle à des échos sur le présent et les grands débats de société, comme ici le genre, les migrations ou encore la biodiversité." Et jusqu'où peut-elle remonter le temps ? Ludovic Orlando détient encore le record du plus vieux génome décrypté mais pense "qu'une bonne partie du Quaternaire est à portée de séquenceur". Il sait que son record tombera d'ici peu. Avant de fixer une barrière : "Je pense que, en l'état actuel des technologies, nous pouvons remonter jusqu'à 1,5 million d'années."
Les ciseaux CRISPR-CAs 9 ouvrente de nouvelles perspectives
Etudier l'ADN ancien aura aussi des effets sur le futur. Orlando sait que cette révolution est inéluctable. D'où son retour en France, il y a trois ans, pour créer le Centre d'anthropologie et de génomique à Toulouse (université Paul-Sabatier). Objectif : réaliser la fusion entre biosciences et sciences humaines pour mieux appréhender le raz de marée de l'outil génétique. "Prenons l'exemple du clonage : les ciseaux CRISPR-Cas 9 offriront bientôt des perspectives immenses qui posent des questions éthiques vertigineuses." Et le néo-Toulousain ne parle pas du clonage entier d'un animal mais de la capacité de mettre dans du vivant des variants génétiques qui se sont éteints. En spécialiste des équidés, il cite l'exemple du cheval de Przewalski qui demeure une espèce menacée : "Pourquoi alors ne pas utiliser CRISPR-Cas 9 sur des cellules embryonnaires de Przewalski pour leur rajouter des mutations que ce cheval portait il y a 5000 ans et assurer sa survie ?" Avant d'insister : "Cela se fait déjà dans le milieu du polo où l'on a modifié des variants pour améliorer les chevaux." La révolution génétique ne fait que commencer.